超滤需要多大的压力

　　超滤技术是目前应用最多的膜分离技术之一。超滤膜的筛选孔径在1-100纳米之间，主要用于分离高分子大分子物质、溶解物、细胞等，但是为了保证膜的使用效果和寿命，需要保证一定的超滤压力，接下来本文主要介绍超滤所需要的压力值。

　　压力的定义及单位

　　压力是指单位面积受到的力，通常表示为P，单位是帕斯卡(Pa)，1Pa=1N/m2。在过滤的过程中，膜分离的渗透压和逆向水流的反作用力是超滤膜需要承受的压力，一般超滤的压力单位是巴(Bar)或千帕(kPa)，1Bar=100kPa。

　　超滤膜压力的计算方法

　　超滤膜压力的计算方法主要有两种，一种是通过计算渗透压差确定的，一种是通过实际操作经验确定的。

　　1. 计算渗透压差确定压力：

　　在超滤的膜分离过程中，溶液中的物质分子和离子能够通过膜的孔隙度进入膜孔道内部(孔径由膜孔径大小决定)，传输到膜的另一侧，但在传输过程中物质会受到相应的阻力阻碍，超滤膜孔高压侧水的游离分子浓度高于低压侧，高压侧产生的渗透压力要大于低压侧产生的反渗透压力，两者之差就是超滤的渗透压差，也是超滤膜需要承受的压力，通常计算公式为：

　　ΔP=Δπ+ΔPv-ΔPc

　　其中，Δπ为渗透压差，ΔPv为挤压力(向孔隙内部推动水分子的力)，ΔPc为膜的耗阻力。在实际应用中Δπ是最主要的，ΔPv和ΔPc的影响相对较小，因此可以思考超滤压力的计算主要分析渗透压的大小。

　　2. 实际操作经验确定压力：

　　超滤是一种操作相对简单的固液分离技术，其操作多数依靠经验判断，实践中确定超滤膜最优工作压力一般是在膜的实际使用中确定的，即先确定一定的压力进行滤液，然后观察滤液中污染物是否过多或膜是否损坏等，待排除故障进行调整再进行滤液，直至达到最佳的操作条件，这是试验室操作的基本方法。

　　超滤膜所需的最小压力

　　超滤膜的使用需要有一定程度的压力，超滤膜所需要的最小压力目前没有一个固定的答案。它主要取决于膜的材质、孔径及其形状、溶液温度、流速、初始含污浓度和粘度等多种因素，污染物的种类和形态也是一个重要的因素，因此并不是所有情况下需要求出具体的最小压力。

　　超滤膜所需的常规压力

　　一般来说，超滤膜所需要的常规工作压力大致在0.1～0.5MPa(1～5Bar)之间，选择压力大小主要是看超滤膜的阻力大小，流速以及流体的性质。

　　超滤膜所需的最大压力

　　超滤膜所需的最大压力主要是取决于膜的厚度、孔隙度和膜材质的质量等，选择最大压力时需要考虑到超滤膜的容许压力，一般来说，超滤膜的容许压力不应该超过其破坏强度(对于有弹性的材料，最大压力可以达到其屈服点)，否则就会造成膜的破损，甚至膜的失效。

　　结论

　　超滤需要多大的压力是根据膜彻底筛选出溶质的特性、溶解性物质的浓度、超滤膜的类型和材质等因素综合考虑而定，设计时需要根据实际应用要求和实验结果进行评估和确定。一般来说，超滤膜的工作压力在0.1～0.5MPa(1～5Bar)之间，具体的选择需要根据实际情况而定。